石墨烯对植物的生理毒性效应研究进展

石墨烯是当前研究最热的碳纳米材料,具有独特的理化特性,在各领域广泛应用。随着石墨烯生产和使用量的不断增大,其不可避免地进入到环境中,给生态环境和人类健康带来风险。阐明石墨烯的潜在毒性效应及其作用机制对于客观评价石墨烯的生态环境健康风险具有重要意义。迄今为止,已有诸多研究报道了石墨烯的植物生理毒理效应。研究表明,石墨烯对植物的生理学响应及其生理变化过程存在影响,涉及萌芽、幼苗生长、氧化应激、光合特性、植物激素和代谢过程等,且多呈浓度效应。今后亟需构建一套被广泛认可的植物石墨烯毒性评价体系,为石墨烯的安全生产和使用提供指导。     

镉毒害下植物氧化胁迫发生及其信号调控机制的研究进展

土壤重金属污染引发了一系列严峻的环境问题.其中,镉(Cd)是生物毒性最强的重金属元素之一.活性氧(ROS)过量积累引起的氧化胁迫,是Cd毒害植物的主要原因之一.本文围绕Cd胁迫引起的ROS积累及清除过程,重点阐述介导上述过程的一些信号调控物质包括一氧化氮(NO)、钙(Ca)、植物激素如生长素(IAA)和脱落酸(ABA)等及有丝分裂原活化蛋白激酶(MAPKs)的变化及其在缓解Cd诱导的氧化胁迫中的作用,以期为今后植物抗Cd胁迫生理生化机制的研究提供一定的理论依据.     

速效氮肥配施双氰胺对减控小白菜镉积累的作用

本文以小白菜为试材,研究了镉(Cd)污染土壤中配施双氰胺(DCD)对不同速效氮肥(硫酸铵,简称全铵;硝酸钠,简称全硝;11硫酸铵和硝酸钠,简称硝铵;尿素)下小白菜生长及Cd含量的影响。结果表明: 与对照相比,Cd污染土壤中配施DCD使全铵、硝铵和尿素处理下的小白菜可食部分鲜重分别增加583.3%、41.5%和206.8%,耐受系数(TI)和光合作用速率均大幅度提高;全硝处理则无明显变化。配施DCD使各氮肥处理下小白菜叶片的丙二醛、过氧化氢含量和超氧自由基产生速率均不同程度地下降,且以全铵和尿素处理的下降幅度最大。与对照相比,全铵、硝铵和尿素处理的小白菜叶片的Cd含量分别减少58.3%、34.0%和44.5%;叶柄的Cd含量分别减少61.8%、29.4%和55.6%。全硝处理下小白菜叶片和叶柄的Cd含量与对照相比无明显差异。配施DCD不同程度降低了各处理根际土壤的酸化可能是造成上述结果的主要原因。在缓冲能力较弱的Cd污染土壤中,施用全铵、硝铵和尿素氮肥时配施DCD可以缓解Cd污染土壤对小白菜生长的胁迫,并有效减少Cd在植物体内的积累。     

重金属污染土壤植物修复中细胞分裂素的作用与机制

植物修复因投资成本低、环境扰动少、二次污染易控制、美化环境等优点成为重金属污染土壤修复重要的治理技术。植物内源细胞分裂素调控植物生理活动,外源细胞分裂素对植物生理生态特征产生显著影响,且在植物修复中逐渐受到研究人员的关注。细胞分裂素能够调控植物根茎发育、叶片衰老、激素传递等过程,同时在重金属胁迫下也参与蒸腾、光合、抗性、解毒等系统的运转。以细胞分裂素对植物生理活动的调控作用研究为基础,阐述了细胞分裂素在植物修复中的作用机制。主要包括：增强光合作用,延缓叶片衰老,提升植物抗性能力;调控根茎叶发育,增加植物生物量,强化植物富集效果;增强转运蛋白表达,提高叶面蒸腾作用,促进重金属吸收转运;参与解毒过程,降低重金属毒性,调控重金属体内转化。最后提出了细胞分裂素在重金属污染土壤植物修复中的研究方向,这对促进细胞分裂素在植物修复中的实际应用具有重要意义。